摘要：在车用锂离子电池组热管理技术中,液体冷却因其高性能和高能效而被认定为主流技术。它可以进一步分为间接液冷和直接液冷。介绍了依据电池形状采用不同液冷方式如液冷板液冷(包括液冷板流道设计和布置方式)、浸没式液冷和结合相变材料的复合式液冷的电池组温控研究实例,给出了不同液冷方式下的温控数据,并对数据做了比较和分析。通常情况下,方形或袋式电池的液冷板可以灵活地布置在电池模组的底部、电池大面之间或电池两侧小面,液冷板多为蛇形流道、仿生流道和翅片形状等结构;圆柱电池的液冷板流道多采用波浪式、夹套式或螺旋式。

摘要：本文依据单位面积制冷量和能效值β两个参数,选用TEC1-12711T150作为电池模组的核心制冷元件;搭建了具有泡沫铜和石蜡复合传热结构的电池模组（3×5阵列）试验台;设计3组对照试验：自然对流方式、液冷方式和热电制冷方式,分别测试电池模组在不同换热方式、不同发热功率下的热特性,验证热电制冷技术在电池模组热管理方面的可行性。试验表明：单体电池发热功率为2 W时,热电制冷片（Thermoelectric cooler TEC）冷却方式下电池模组历时约1 280 S后可趋近稳定状态,且达到稳态时电池模组最高温度仅有31. 5℃,远低于液冷方式的44. 5℃。

摘要：本文对一种轴向-径向协同散热电池模组的热性能进行了研究。电池模组内110颗圆柱电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与液冷板相连,中上部通过热扩散板以及排布在电池周围的导热柱与液冷板相接,从而形成了独特的轴向、径向协同散热结构。对当前结构建立热模型,在单体电池3C放电、冷却流量10 L/min时,电池模组最高温度与温差分别为43.68℃、5.68℃。与单纯底部液冷模型相比,电池模组的最高温度降低了约48.68%,而温差增加了约11.37%。为获得更高的电池模组温度一致性,对液冷流量、导热柱直径、导热柱高度以及热扩散板厚度进行了数值仿真分析,并通过期望函数获取了优化参数配置。在较低的液冷流量下,可使得电池模组的热性能满足热设计要求。与实验结果进行了对比,验证了仿真模型的准确性。

摘要：液冷具有良好的散热性能,对于保证锂离子电池模组在适宜的温度下正常工作具有重要意义。这里提出了一种新型的复合液冷的热扩散结构,冷板位于电池的下方,并通过导热柱和热扩散板与电池的侧面连接,这样既可以避免漏液造成电池短路的风险,又可实现电池底部和侧面协同散热。通过正交试验设计和数值模拟相结合的方式,对液冷结构参数进行热性能优化。由极差分析和方差分析可知,导热柱半径对电池模组的热性能影响最大,其次是导热柱高度和散热板厚度,而电池间距的影响最小。当导热柱半径为3mm,热扩散板厚度为2mm,导热柱高度为45mm,电池间距为4mm时,可以获得最佳的冷却性能,该优化方案即使在低流速下(0.01m/s),也能将电池模组的最高温度和温差分别控制在50℃和4.7℃以下。

摘要：本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能。将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能。首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证。接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据。然后结合期望函数和代理模型对热扩散板配置下的电池模组进行了多目标优化,包括最高温度、最大温差、进出口压差的望小设计以及电池模组成组效率的望大设计,得到热扩散板结构参数和模组进口风速的最优结构配置。相比常规无扩散板配置设计,优化电池模组的最高温度和最大温差分别降低16.12%(6.36℃)和48.48%(2.72℃),并且重量成组效率为87.1%,与常规设计89.73%接近,在保证高成组效率的基础上显著提高了电池模组的温度一致性。

摘要：面对市场对人才需求的不断变化,构建系统、有效、创新的毕业设计教学模式,提高学生对市场环境的把握和了解能力的培养,是高校培养创新型人才教育的必然趋势。我校汽车工程系所设置的专业是以培养应用型创新人才为目标的专业,紧紧围绕现代汽车行业的发展和市场需求的变化,研究相关领域的运行规律,培养适合市场需要的、汽车工程系专业应用型创新人才。本文在分析市场对人才需求以及我校人才培养目标的基础上,研究了毕业设计课程设置的合理性,创新教学模式引入的有效性,以及综合评价体系构建的完整性,及其对人才培养的影响。

摘要：本文通过数值仿真研究了一种抑制方形电池模组热失控蔓延的防护结构。针对车用50 A·h方形三元锂离子电池,基于锂离子电池电极材料与电解液副反应机理建立单体电池热失控模型。通过与已有研究结果进行对比验证,表明所建立的热失控模型具有较高的精度。基于验证后的单体电池热失控模型,建立了加装导热套筒的电池模组热防护结构。导热套筒底部与微流道冷板连接进行散热,电池之间填充隔热材料,用于阻隔由于电池热失控而导致热量向相邻电池蔓延。研究表明,与无导热套筒配置相比,所提出的方形电池模组热防护结构可以有效阻断电池模组的热蔓延。基于所提出的方形电池模组热防护结构,分析了电池之间绝缘层热阻、导热套筒高度以及导热板高度等因素对相邻电池热蔓延的影响。研究表明:绝缘层热阻达到0.03 m^(2)·K/W以上,相邻电池才不发生热失控。同时考虑到轻量化设计因素,选取导热套筒高度不应高于10 mm以及导热板高度在60~65 mm之间,可用于防护电池模组热蔓延。本文所提出的热防护结构和参数研究为电池包热安全设计提供了参考依据。

摘要：本工作通过数值仿真研究了一种新型液冷壳体结构的电池模组热性能,并通过实验测量验证液冷壳体结构的散热和热蔓延抑制特性。模组由4×5颗圆柱电池和液冷壳体组成,壳体内部设计流道提供液冷散热。仿真模型通过建立电池模组的等效电路子模型(ECM)模拟电池产热,研究壳体内部流道排布对热性能影响,以电池模组最高温度、最大温差和进出口压降作为性能评价指标,并引入期望函数以获得优化的壳体流道排布。基于优化的流道组合制备了一进两出的液冷壳体,组装三元18650真实电池模组进行热性能实验研究。研究发现:一进两出结构的热性能优于一进一出结构,3 C放电速率和1 m/s入口流速下与基准案例相比,最优情形1(短边侧一进两出流道排布)的最高温度增加了0.3%,但温差减少了8.87%,压差减少了66.5%。真实电池模组实验中充放电倍率越大,电池温度越高,汇流排焦耳效应影响越大。降低冷却液温度会导致放电时间变短、电池模组能量效率下降。最后采用高功率电池产热模型模拟热失控,实验发现在热失控功率600 W下相邻电池温度在57.4℃,不会发生热失控与热蔓延,即新型液冷壳体兼具散热、均温和热蔓延抑制作用。

摘要：发动机配气机构有限元分析作为基础试验的重要支撑,在现代机械设计中非常必要.以直列四缸柴油机配气机构性能优化设计为研究目标,系统计算与确定柴油机热力学与动力学关键参数.首先采用多体动力学方法建立配气机构动力学模型,计算静应力有限元分析结果,得出零部件动力学模型中的模块参数.然后利用Sharp 3D软件对配气机构进行动力学分析,基于分析参数进行配气机构凸轮轴强度分析优化.最后通过有限单元分析功能,对主要的零部件进行力学分析.结果表明:对配气机构动力学模型的分析结果可靠,有利于柴油机配气机构动力学设计和性能参数的改进与优化.

摘要：为全面处理采空区瓦斯超限问题,应用高位大直径定向长钻孔治理上隅角瓦斯,结合煤矿采煤工作面实际情况,研究高位定向长钻孔的合理布置层位,合理设计钻孔轨迹,精准施工至预定层位,大幅度提高高位抽采钻孔的利用效率,形成以孔代巷上隅角瓦斯治理模式,实现采空区抽采瓦斯稳定、连续,杜绝上隅角瓦斯超限,确保安全高效回采,充分保障职工生命安全。